物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃課件

1、物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃案例學(xué)習(xí)1990年，National Semiconductor 公司通過(guò)關(guān)閉全球6個(gè)倉(cāng)庫(kù)，在新加坡建立新的中央配送中心，并采用航空運(yùn)輸將微芯片送到顧客手中，在兩年內(nèi)將配送成本降低了2.5%，將交貨時(shí)間減少了47%，并增加銷(xiāo)售34%。問(wèn)題鏈接企業(yè)如何開(kāi)發(fā)體現(xiàn)其物流網(wǎng)絡(luò)的模型?企業(yè)如何驗(yàn)證這個(gè)模型?匯集客戶和產(chǎn)品信息對(duì)模型精度有何影響?企業(yè)如何知道該建立多少配送中心?企業(yè)如何知道該在哪建立配送中心?企業(yè)如何在配送中心之間分配每種產(chǎn)品的產(chǎn)出?企業(yè)如何知道是否，何時(shí)，以及何地需要擴(kuò)大生產(chǎn)能力?內(nèi)容提要物流網(wǎng)絡(luò)配置介紹數(shù)據(jù)收集模型和數(shù)據(jù)驗(yàn)證優(yōu)化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)配置決策支持系統(tǒng)的關(guān)鍵特征總結(jié) 案例分

2、析：比斯公司的配送問(wèn)題4物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)物流網(wǎng)絡(luò)由供應(yīng)商、倉(cāng)庫(kù)、配送中心和零售點(diǎn)組成，包括在各環(huán)節(jié)之間流動(dòng)的原材料、在制品以及成品.目標(biāo)： (1) 在生產(chǎn)成本、運(yùn)輸成本和庫(kù)存成本之間找到合適的 平衡點(diǎn)； (2) 匹配供應(yīng)和需求 (3) 工廠產(chǎn)能重新配置，優(yōu)化資源利用 物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一個(gè)復(fù)雜而且多層次的過(guò)程，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、庫(kù)存持有及管理、資源利用等問(wèn)題綜合決策以降低成本、提高服務(wù)水平。物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的三個(gè)步驟： （1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) （2）庫(kù)存策略 （3）資源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的五個(gè)關(guān)鍵的戰(zhàn)略問(wèn)題確定合適的設(shè)施（如倉(cāng)庫(kù)和工廠）數(shù)量確定每個(gè)設(shè)施的位置確定每個(gè)設(shè)施的的規(guī)模為每個(gè)設(shè)施分配每種產(chǎn)品的空間確定

3、采購(gòu)需求確定客戶將從哪個(gè)倉(cāng)庫(kù)收到何種產(chǎn)品數(shù)據(jù)收集：什么是有用的數(shù)據(jù)？顧客，零售商，現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)/配送中心，制造廠和供應(yīng)商的位置所有產(chǎn)品的數(shù)量和特殊的運(yùn)輸方式（如冰凍運(yùn)輸）每個(gè)位置的顧客對(duì)每種產(chǎn)品的年需求量每種運(yùn)輸模式的運(yùn)輸費(fèi)率倉(cāng)庫(kù)成本，包括勞動(dòng)力，倉(cāng)庫(kù)保管費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)向顧客發(fā)貨的頻率和運(yùn)量訂單處理成本顧客服務(wù)需要和目標(biāo)生產(chǎn)和采購(gòu)的成本和能力一些有用的信息收集技術(shù)數(shù)據(jù)匯集（Data Aggregation）運(yùn)輸費(fèi)率（Transportation rates）里程估計(jì)（Mileage estimation）倉(cāng)庫(kù)成本與容量倉(cāng)庫(kù)選址服務(wù)水平需求未來(lái)的需求數(shù)據(jù)匯集（Data Aggregation）顧客

4、信息匯集 a. 采用網(wǎng)格或其他聚類(lèi)技術(shù)將距離較近的顧客集合起來(lái) b. 郵政編碼劃分方法產(chǎn)品信息匯集 a. 配送模式 b. 產(chǎn)品類(lèi)型替換詳細(xì)數(shù)據(jù)為粗略數(shù)據(jù)對(duì)模型效果的影響 a. 對(duì)需求的預(yù)測(cè)更加精確 b. 處理數(shù)據(jù)急劇減少，便于系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)匯集的一些經(jīng)驗(yàn)將需求點(diǎn)匯集為150 200個(gè)區(qū)域確保每個(gè)區(qū)有大致相等的總需求將匯集的點(diǎn)放在每個(gè)區(qū)的中心將產(chǎn)品匯集成20 50個(gè)產(chǎn)品組 運(yùn)輸費(fèi)率與運(yùn)輸距離基本成正比公司自有卡車(chē)：每輛卡車(chē)的年費(fèi)用，每輛卡車(chē)的年行使里程，每輛卡車(chē)的年運(yùn)量，以及卡車(chē)的有效運(yùn)力（以計(jì)算每英里每單品庫(kù)存單位的費(fèi)用）公司外的卡車(chē)： a. 整車(chē)運(yùn)輸(TL): 將國(guó)家分成多個(gè)區(qū)，區(qū)對(duì)區(qū)價(jià)格表

5、b. 零擔(dān)運(yùn)輸(LTL)里程估計(jì) 計(jì)算給定兩點(diǎn) a 與 b 的直線距離查每點(diǎn)的經(jīng)度與緯度曲線系數(shù)倉(cāng)庫(kù)費(fèi)用與倉(cāng)庫(kù)容量搬運(yùn)成本: 勞動(dòng)力成本與用具成本 (與每年流過(guò)倉(cāng)庫(kù)的貨物量成正比)固定費(fèi)用：水，電，稅費(fèi)等與倉(cāng)庫(kù)規(guī)模（容量）成正比，但不與每年流過(guò)倉(cāng)庫(kù)的貨物量成正比的成本倉(cāng)庫(kù)容量：平均存儲(chǔ)水平乘以一個(gè)系數(shù)（約等于3）存儲(chǔ)費(fèi)用：年存儲(chǔ)費(fèi)用 = 平均存儲(chǔ)水平 存儲(chǔ)費(fèi)用（inventory holding cost）倉(cāng)庫(kù)選址與服務(wù)水平需求地理和基礎(chǔ)設(shè)施條件自然資源和勞動(dòng)力可得性本地行業(yè)和稅收制度公共利益顧客與倉(cāng)庫(kù)的最大距離（例如：95%的顧客離最近的倉(cāng)庫(kù)不超過(guò)200英里）未來(lái)需求未來(lái)3至5年，甚至更長(zhǎng)時(shí)

6、間里顧客需求的變化需要在設(shè)計(jì)物流網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候有所顧慮采用情景模擬的方法去避免潛在的危險(xiǎn)和爭(zhēng)取更多的利潤(rùn)數(shù)據(jù)收集: 小結(jié)數(shù)據(jù)匯集運(yùn)輸費(fèi)率里程估計(jì)倉(cāng)庫(kù)費(fèi)用與容量倉(cāng)庫(kù)選址服務(wù)水平要求未來(lái)需求模型與數(shù)據(jù)驗(yàn)證確保數(shù)據(jù)和模型能精確地反映網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題模型輸出的數(shù)據(jù)（倉(cāng)儲(chǔ)，庫(kù)存，生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)瘸杀荆⑴c公司實(shí)際的會(huì)計(jì)信息作比較模型與數(shù)據(jù)驗(yàn)證過(guò)程中常常被問(wèn)起的問(wèn)題: 模型是否合理？ 輸出的數(shù)據(jù)是否跟實(shí)際匹配？ 模型輸出的結(jié)果是否可以被完全解釋?zhuān)?是否已經(jīng)進(jìn)行過(guò)靈敏度分析？模型與數(shù)據(jù)驗(yàn)證確定是否存在數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，假設(shè)不合理，模型有缺陷核準(zhǔn)模型參數(shù)能對(duì)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的利用率提出可能的改進(jìn)建議通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置進(jìn)行局部和小范圍的改動(dòng)，

7、檢驗(yàn)該系統(tǒng)如何反映這些改動(dòng)對(duì)成本和服務(wù)水平的影響 幫助用戶在目前的運(yùn)作現(xiàn)狀與優(yōu)化后可能的改進(jìn)之間建立聯(lián)系優(yōu)化技術(shù)數(shù)學(xué)最優(yōu)化技術(shù) 精確算法 (能得到最優(yōu)解，但可能要耗費(fèi)大量的計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)間) 近似算法 (只能得到一個(gè)不錯(cuò)的解，不一定是最優(yōu)的，但往往可以節(jié)省大量的計(jì)算機(jī)運(yùn)算時(shí)間)數(shù)學(xué)最優(yōu)化技術(shù)往往用來(lái)解決靜態(tài)的問(wèn)題，即不隨時(shí)間變化而變化的問(wèn)題一個(gè)實(shí)際的配送例子單一產(chǎn)品，兩個(gè)制造廠，以 p1和 p2 代表；制造廠 p2 實(shí)際的產(chǎn)能為6000單位每年；兩個(gè)制造廠有相同的生產(chǎn)成本；兩個(gè)現(xiàn)有的倉(cāng)庫(kù) w1 和 w2 具有相同的倉(cāng)庫(kù)成本；三個(gè)市場(chǎng)區(qū)域 c1, c2 和 c3 的需求分別是50000，10000

8、0和50000；產(chǎn)品要求先送至某個(gè)倉(cāng)庫(kù)，然后再送至某個(gè)市場(chǎng)區(qū)域；下表給出了每單位的配送成本：一個(gè)近似算法貨品先從制造廠 p1, p2送到倉(cāng)庫(kù) w2，然后三個(gè)市場(chǎng)區(qū)域c1, c2, 和 c3 都由倉(cāng)庫(kù) w2 來(lái)供應(yīng) p2生產(chǎn) 60,000 個(gè)單位, 而 p1 生產(chǎn) 140,000 個(gè)單位總的配送費(fèi)用: 250000 + 1100000+ 250000 + 260000 + 5140000 = 1,120,000一個(gè)精確算法令 x(p1,w2) 為 p1 到 w2 的流量 Min 0 x(p1,w1)+ 5x(p1,w2)+ 4x(p2,w1)+ 2x(p2,w2) + 3x(w1,c1) + 4

9、x(w1,c2)+ 5x(w1,c3)+ 2x(w2,c1) + 1x(w2,c2)+ 2x(w2,c3)服從以下約束:x(p2,w1)+ x(p2,w2) = 60000 x(p1,w1)+ x(p2,w1) = x(w1,c1)+ x(w1,c2)+ x(w1,c3)x(p1,w2)+ x(p2,w2) = x(w2,c1)+ x(w2,c2)+ x(w2,c3)x(w1,c1)+ x(w2,c1) = 50000 x(w1,c2)+ x(w2,c2) = 100000 x(w1,c3)+ x(w2,c3) = 50000所有流量大于或等于零.最優(yōu)配送策略（最優(yōu)解） 最優(yōu)配送策略的總成本為

10、 740,000，而剛才的近似算法得到的配送成本為 1,120,000仿真模型與優(yōu)化技術(shù)基于仿真的工具考慮了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性，并對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行績(jī)效評(píng)估仿真模型允許用戶進(jìn)行微觀層次上的分析 (個(gè)體的定貨模式，具體的庫(kù)存策略，倉(cāng)庫(kù)中庫(kù)存的移動(dòng)等)仿真模型只能為預(yù)先設(shè)定好的物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)構(gòu)造模型仿真不是優(yōu)化需要大量的計(jì)算時(shí)間才能得到期望精度的系統(tǒng)績(jī)效仿真與優(yōu)化的兩階段方法如果系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性不是關(guān)鍵問(wèn)題，就該使用靜態(tài)模型，并應(yīng)用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法反之, 則建議采取下面的兩階段方法: 1. 考慮最重要的成本因素，在宏觀層次上使用優(yōu)化模型生成一系列成本最小化方案 2. 用仿真模型來(lái)評(píng)價(jià)第一階段產(chǎn)生的方案網(wǎng)絡(luò)配置決策支

11、持系統(tǒng)的關(guān)鍵特征靈活性：系統(tǒng)體現(xiàn)大量現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)特征的能力系統(tǒng)魯棒性：確保系統(tǒng)生成解決方案的相對(duì)質(zhì)量（如成本和服務(wù)水平），不依賴(lài)于特定的環(huán)境，數(shù)據(jù)的可變性或特殊的設(shè)定合理的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間小結(jié)物流網(wǎng)絡(luò)配置簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)收集 (數(shù)據(jù)集匯, 運(yùn)輸費(fèi)率, 里程估計(jì), 倉(cāng)庫(kù)費(fèi)率，容量與選址, 服務(wù)水平, 和未來(lái)需求)模型與數(shù)據(jù)檢驗(yàn)問(wèn)題解決技術(shù) 數(shù)學(xué)最優(yōu)化方法 vs. 仿真技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)配置決策支持系統(tǒng)的關(guān)鍵特征案例分析：比斯公司制造并分銷(xiāo)軟飲料兩個(gè)制造廠: 亞特蘭大（Atlanta）和丹佛（ Denver）三個(gè)倉(cāng)庫(kù): 芝加哥（Chicago）, 達(dá)拉斯（Dallas）, 和薩克拉門(mén)托（Sacramento）120,000 個(gè)零售商或店鋪當(dāng)前的配送策略: 所有的產(chǎn)品先送到三個(gè)倉(cāng)庫(kù)，然后再送到零售商或店鋪制造廠倉(cāng)庫(kù)案例分析：比斯公司（續(xù)）已經(jīng)對(duì)未來(lái)幾年的定單需求作了詳細(xì)的評(píng)